淺析繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

郭駿

摘要：智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，只有充分重視繼電保護(hù)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，才能為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。智能電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化程度不斷加深，其繼電保護(hù)技術(shù)也具有很大的發(fā)展空間，值得電力企業(yè)深入進(jìn)行研究。本文簡(jiǎn)單分析了智能電網(wǎng)及其繼電保護(hù)特點(diǎn)，并探討了繼電保護(hù)原理及具體的繼電保護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)技術(shù)；智能電網(wǎng)；應(yīng)用；發(fā)展

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于電力能源的需求量急劇上升，在這樣的背景下，如何更好地為社會(huì)提供高質(zhì)量的電能成為了我國(guó)當(dāng)前電力企業(yè)亟需解決的難題。而智能電網(wǎng)的建設(shè)不僅能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效地管理和維護(hù)，同時(shí)充分利用各項(xiàng)電力工程技術(shù)，有效地提高了電力企業(yè)的供電效率和供電質(zhì)量。智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用對(duì)于保障輸變電設(shè)備和線路的安全運(yùn)行意義重大，符合電力事業(yè)的發(fā)展需求。智能電網(wǎng)要想做好繼電保護(hù)工作，必須選擇具有較高可靠性和靈敏度的繼電保護(hù)設(shè)備，并采取有效的措施，提高整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

1智能電網(wǎng)及其繼電保護(hù)特點(diǎn)

1.1智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是指智能化與信息化程度較高的電網(wǎng)，通過物理電網(wǎng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)新能源控制技術(shù)、測(cè)量傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)之間的融合，合理地整合電能資源后，能夠使用覆蓋電能應(yīng)用的輸入、發(fā)送和銷售等環(huán)節(jié)，這也是一體化智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體表現(xiàn)。從特征上來看，智能電網(wǎng)具有優(yōu)化電網(wǎng)信息服務(wù)、輸出較高質(zhì)量的電能、預(yù)防外力侵襲的能力強(qiáng)、對(duì)供電方式具有兼容性以及自我修復(fù)能力強(qiáng)的特征。智能電網(wǎng)的這些特征保障了電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保、穩(wěn)定與安全，讓越來越多的人對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行更加深入的研究，智能網(wǎng)建設(shè)也得到了更多人的關(guān)注，有利于促進(jìn)電力事業(yè)的發(fā)展，滿足廣大電力用戶更高的供電需求。

1.2智能電網(wǎng)繼電保護(hù)特點(diǎn)

繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用過程中，最為顯著的特點(diǎn)便是靈活性，這種屬性在一定程度上能夠確保繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)于電流實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。在繼電保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用過程中，需要加強(qiáng)對(duì)于繼電保護(hù)裝置的功能、量程以及性質(zhì)等方面內(nèi)容的了解和掌握，并根據(jù)實(shí)際的用電需求加以調(diào)整和完善。智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行過程中所存在的故障實(shí)施自動(dòng)定位，并根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)和糾正，做出電路定值、保護(hù)程序等多個(gè)方面的完善，進(jìn)而在一定程度上提高了電路保護(hù)的有效性和實(shí)時(shí)性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法以及人工智能等全新技術(shù)的快速研究和發(fā)展，使得繼電保護(hù)技術(shù)能夠在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用更加廣泛。

2智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)原理

2.1過電流保護(hù)

當(dāng)智能電網(wǎng)的電力系統(tǒng)處于高效的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在電流因素的影響下，經(jīng)常會(huì)發(fā)生外部短路故障，進(jìn)而導(dǎo)致過負(fù)荷電流的問題出現(xiàn)。在此種情況下產(chǎn)生的過負(fù)荷電流，雖然其電流量同正常情況下的電流量無較大的差別，但是卻很容易在變電站系統(tǒng)出現(xiàn)外部故障的時(shí)候，出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，從而對(duì)智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)可靠性產(chǎn)生影響。為了確保繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性得到有效的提升，對(duì)智能電網(wǎng)所有線路中的電流量，采取電壓限定延時(shí)的方式進(jìn)行檢測(cè)，在出現(xiàn)過負(fù)荷電流的情況下能及時(shí)的發(fā)出警報(bào)并下達(dá)執(zhí)行保護(hù)的命令，最大化的確保電力網(wǎng)絡(luò)的安全性。如圖1為過電流的繼電保護(hù)的原理圖。

2.2線路保護(hù)

線路保護(hù)的主要功能是對(duì)智能電網(wǎng)的輸變電線路進(jìn)行保護(hù)，采用的保護(hù)方式是縱聯(lián)差動(dòng)、線路保護(hù)裝置的保護(hù)方法采用集中式和后備式兩種，不論采用哪種保護(hù)方法，都可以在第一時(shí)間處理線路保護(hù)裝置中出現(xiàn)的問題，使各項(xiàng)功能可以正常安全運(yùn)行、對(duì)線路保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)，可以對(duì)智能電網(wǎng)中各電壓間隔進(jìn)行保護(hù)和控制，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、保護(hù)、通信等其他功能。線路保護(hù)裝置同時(shí)也可以為其他裝置提供完善的配電線路保護(hù)方案，如變電站、發(fā)電廠等，這些保護(hù)裝置的存在，保證了智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1廣域保護(hù)技術(shù)

電子網(wǎng)絡(luò)子集是廣域保護(hù)技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象，其分析與處理電網(wǎng)運(yùn)行故障的單位是各個(gè)子集，對(duì)各子集繼電保護(hù)信息的采集在“域”的范圍內(nèi)完成，在詳細(xì)分析所采集的信息之后對(duì)電網(wǎng)故障產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并對(duì)應(yīng)有效的問題處理對(duì)策，提高電網(wǎng)管理的效率和質(zhì)量。此外，廣域保護(hù)還包含自動(dòng)安全控制和繼電保護(hù)等兩方面內(nèi)容，其中自動(dòng)安全控制主要就是處理電網(wǎng)自身存在的故障，為其提供各種處理方法來方便電網(wǎng)能夠自行解決故障；而繼電保護(hù)則是能夠最快的做出保護(hù)反應(yīng)，加大了與電網(wǎng)保護(hù)之間的配合，大大提升了繼電保護(hù)水平和效率。而且它還具有較強(qiáng)的自適應(yīng)保護(hù)能力和判斷能力，并且在電網(wǎng)故障診斷和修復(fù)方面也變得更加高效和智能。

3.2系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

在繼電保護(hù)技術(shù)中的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行從新構(gòu)制，是維系電網(wǎng)智能化發(fā)展不可或缺的技術(shù)，普通電網(wǎng)與智能電網(wǎng)的主要區(qū)別在于它們的核心系統(tǒng)有所差別，電網(wǎng)系統(tǒng)是引發(fā)新技術(shù)與新設(shè)備應(yīng)用的前提，智能電網(wǎng)中存在多處重新構(gòu)制的系統(tǒng)，致使性能與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)諸多變化，合理運(yùn)用系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)，可以滿足智能電網(wǎng)處在正常運(yùn)行的前提下實(shí)行繼電保護(hù)工作，其主要強(qiáng)調(diào)的是繼電保護(hù)中的維修、診斷，基于此來滿足智能電網(wǎng)系統(tǒng)重構(gòu)的需求。例如，智能電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中，某一部件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用可以使智能電網(wǎng)自動(dòng)修護(hù)，進(jìn)而及時(shí)解決部件故障，而傳統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)作是不可以利用系統(tǒng)重構(gòu)的，也不能進(jìn)行自主處理，所以智能電網(wǎng)在應(yīng)用系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)，可以確保故障自動(dòng)修復(fù)，進(jìn)而提升智能電網(wǎng)的工作質(zhì)量。

3.3單元件保護(hù)技術(shù)

單元件保護(hù)技術(shù)能夠有效提升智能電網(wǎng)中電氣設(shè)備的應(yīng)用效率。所謂的單元件保護(hù)就是保護(hù)智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)揮主要作用的電氣設(shè)備，而這些設(shè)備的應(yīng)用情況會(huì)直接影響到智能電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，因此，重視單元件保護(hù)非常關(guān)鍵。目前，常見的電氣設(shè)備有變壓器、發(fā)電機(jī)組、交流線路、直流線路等。在實(shí)際操作過程中，遇到的最主要問題就是如何提升傳統(tǒng)的單元件保護(hù)效率，從而應(yīng)用在智能電網(wǎng)中能夠起到更好的效果。一般情況下，主要的保護(hù)重點(diǎn)是勵(lì)磁涌流的識(shí)別，正是由于勵(lì)磁涌流多種多樣而且容易混淆，同時(shí)還具有隨機(jī)性以及非線性等特點(diǎn)，所以，只要把握好勵(lì)磁涌流的保護(hù)工作，就能夠很好地掌握單元件保護(hù)力度和進(jìn)度。

結(jié)束語

總而言之，在智能電網(wǎng)的新型環(huán)境下，繼電保護(hù)技術(shù)也獲得了更新和完善，不斷朝著智能化、集成化的方向發(fā)展，不僅能夠提升電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展效益，同時(shí)還能加快電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展步伐。在智能化電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的速度不斷提高的基礎(chǔ)上，相關(guān)電力企業(yè)要從理論層面深化對(duì)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究分析，并結(jié)合先進(jìn)技術(shù)不斷完善和發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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